Есть ли какой-нибудь пример JSON Web Token (JWT) в С#?

Я чувствую, что принимаю сумасшедшие таблетки здесь. Обычно в сети всегда есть миллион библиотек и примеров для любой задачи. Я пытаюсь реализовать аутентификацию с помощью "Сервисной учетной записи" Google, используя JSON Web Tokens (JWT), как описано здесь.

Однако есть только клиентские библиотеки в PHP, Python и Java. Даже в поисках примеров JWT вне аутентификации Google, есть только крикеты и шашки на концепции JWT. Это действительно такая новая и, возможно, запатентованная система Google?

Пример java, который мне ближе всего удается интерпретировать, выглядит довольно интенсивно и пугающе. В С# должно быть что-то, с чего я мог бы начать. Любая помощь с этим была бы великолепна!

ОТВЕТЫ

Ответ 1

Спасибо всем. Я нашел базовую реализацию Json Web Token и расширил ее с помощью Google. Я до сих пор не получил его полностью, но он на 97%. Этот проект потерял свою силу, поэтому, надеюсь, это поможет кому-то получить хороший старт:

Примечание: Изменения, внесенные в базовую реализацию (не помню, где я ее нашел):

  • Изменено HS256 → RS256
  • Поменял порядок JWT и alg в заголовке. Не уверен, кто ошибался, Google или спецификацию, но google делает это так, как указано ниже в соответствии с их документами.
public enum JwtHashAlgorithm
{
    RS256,
    HS384,
    HS512
}

public class JsonWebToken
{
    private static Dictionary<JwtHashAlgorithm, Func<byte[], byte[], byte[]>> HashAlgorithms;

    static JsonWebToken()
    {
        HashAlgorithms = new Dictionary<JwtHashAlgorithm, Func<byte[], byte[], byte[]>>
            {
                { JwtHashAlgorithm.RS256, (key, value) => { using (var sha = new HMACSHA256(key)) { return sha.ComputeHash(value); } } },
                { JwtHashAlgorithm.HS384, (key, value) => { using (var sha = new HMACSHA384(key)) { return sha.ComputeHash(value); } } },
                { JwtHashAlgorithm.HS512, (key, value) => { using (var sha = new HMACSHA512(key)) { return sha.ComputeHash(value); } } }
            };
    }

    public static string Encode(object payload, string key, JwtHashAlgorithm algorithm)
    {
        return Encode(payload, Encoding.UTF8.GetBytes(key), algorithm);
    }

    public static string Encode(object payload, byte[] keyBytes, JwtHashAlgorithm algorithm)
    {
        var segments = new List<string>();
        var header = new { alg = algorithm.ToString(), typ = "JWT" };

        byte[] headerBytes = Encoding.UTF8.GetBytes(JsonConvert.SerializeObject(header, Formatting.None));
        byte[] payloadBytes = Encoding.UTF8.GetBytes(JsonConvert.SerializeObject(payload, Formatting.None));
        //byte[] payloadBytes = Encoding.UTF8.GetBytes(@"{"iss":"[email protected]account.com","scope":"https://www.googleapis.com/auth/prediction","aud":"https://accounts.google.com/o/oauth2/token","exp":1328554385,"iat":1328550785}");

        segments.Add(Base64UrlEncode(headerBytes));
        segments.Add(Base64UrlEncode(payloadBytes));

        var stringToSign = string.Join(".", segments.ToArray());

        var bytesToSign = Encoding.UTF8.GetBytes(stringToSign);

        byte[] signature = HashAlgorithms[algorithm](keyBytes, bytesToSign);
        segments.Add(Base64UrlEncode(signature));

        return string.Join(".", segments.ToArray());
    }

    public static string Decode(string token, string key)
    {
        return Decode(token, key, true);
    }

    public static string Decode(string token, string key, bool verify)
    {
        var parts = token.Split('.');
        var header = parts[0];
        var payload = parts[1];
        byte[] crypto = Base64UrlDecode(parts[2]);

        var headerJson = Encoding.UTF8.GetString(Base64UrlDecode(header));
        var headerData = JObject.Parse(headerJson);
        var payloadJson = Encoding.UTF8.GetString(Base64UrlDecode(payload));
        var payloadData = JObject.Parse(payloadJson);

        if (verify)
        {
            var bytesToSign = Encoding.UTF8.GetBytes(string.Concat(header, ".", payload));
            var keyBytes = Encoding.UTF8.GetBytes(key);
            var algorithm = (string)headerData["alg"];

            var signature = HashAlgorithms[GetHashAlgorithm(algorithm)](keyBytes, bytesToSign);
            var decodedCrypto = Convert.ToBase64String(crypto);
            var decodedSignature = Convert.ToBase64String(signature);

            if (decodedCrypto != decodedSignature)
            {
                throw new ApplicationException(string.Format("Invalid signature. Expected {0} got {1}", decodedCrypto, decodedSignature));
            }
        }

        return payloadData.ToString();
    }

    private static JwtHashAlgorithm GetHashAlgorithm(string algorithm)
    {
        switch (algorithm)
        {
            case "RS256": return JwtHashAlgorithm.RS256;
            case "HS384": return JwtHashAlgorithm.HS384;
            case "HS512": return JwtHashAlgorithm.HS512;
            default: throw new InvalidOperationException("Algorithm not supported.");
        }
    }

    // from JWT spec
    private static string Base64UrlEncode(byte[] input)
    {
        var output = Convert.ToBase64String(input);
        output = output.Split('=')[0]; // Remove any trailing '='s
        output = output.Replace('+', '-'); // 62nd char of encoding
        output = output.Replace('/', '_'); // 63rd char of encoding
        return output;
    }

    // from JWT spec
    private static byte[] Base64UrlDecode(string input)
    {
        var output = input;
        output = output.Replace('-', '+'); // 62nd char of encoding
        output = output.Replace('_', '/'); // 63rd char of encoding
        switch (output.Length % 4) // Pad with trailing '='s
        {
            case 0: break; // No pad chars in this case
            case 2: output += "=="; break; // Two pad chars
            case 3: output += "="; break; // One pad char
            default: throw new System.Exception("Illegal base64url string!");
        }
        var converted = Convert.FromBase64String(output); // Standard base64 decoder
        return converted;
    }
}

И тогда мой специфический для Google JWT класс:

public class GoogleJsonWebToken
{
    public static string Encode(string email, string certificateFilePath)
    {
        var utc0 = new DateTime(1970,1,1,0,0,0,0, DateTimeKind.Utc);
        var issueTime = DateTime.Now;

        var iat = (int)issueTime.Subtract(utc0).TotalSeconds;
        var exp = (int)issueTime.AddMinutes(55).Subtract(utc0).TotalSeconds; // Expiration time is up to 1 hour, but lets play on safe side

        var payload = new
        {
            iss = email,
            scope = "https://www.googleapis.com/auth/gan.readonly",
            aud = "https://accounts.google.com/o/oauth2/token",
            exp = exp,
            iat = iat
        };

        var certificate = new X509Certificate2(certificateFilePath, "notasecret");

        var privateKey = certificate.Export(X509ContentType.Cert);

        return JsonWebToken.Encode(payload, privateKey, JwtHashAlgorithm.RS256);
    }
}

Ответ 5

Это моя реализация (Google) JWT Validation в .NET. Он основан на других реализациях в Qaru и GitHub gists.

using Microsoft.IdentityModel.Tokens;
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.IdentityModel.Tokens.Jwt;
using System.Linq;
using System.Net.Http;
using System.Security.Claims;
using System.Security.Cryptography.X509Certificates;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace QuapiNet.Service
{
    public class JwtTokenValidation
    {
        public async Task<Dictionary<string, X509Certificate2>> FetchGoogleCertificates()
        {
            using (var http = new HttpClient())
            {
                var response = await http.GetAsync("https://www.googleapis.com/oauth2/v1/certs");

                var dictionary = await response.Content.ReadAsAsync<Dictionary<string, string>>();
                return dictionary.ToDictionary(x => x.Key, x => new X509Certificate2(Encoding.UTF8.GetBytes(x.Value)));
            }
        }

        private string CLIENT_ID = "xxx.apps.googleusercontent.com";

        public async Task<ClaimsPrincipal> ValidateToken(string idToken)
        {
            var certificates = await this.FetchGoogleCertificates();

            TokenValidationParameters tvp = new TokenValidationParameters()
            {
                ValidateActor = false, // check the profile ID

                ValidateAudience = true, // check the client ID
                ValidAudience = CLIENT_ID,

                ValidateIssuer = true, // check token came from Google
                ValidIssuers = new List<string> { "accounts.google.com", "https://accounts.google.com" },

                ValidateIssuerSigningKey = true,
                RequireSignedTokens = true,
                IssuerSigningKeys = certificates.Values.Select(x => new X509SecurityKey(x)),
                IssuerSigningKeyResolver = (token, securityToken, kid, validationParameters) =>
                {
                    return certificates
                    .Where(x => x.Key.ToUpper() == kid.ToUpper())
                    .Select(x => new X509SecurityKey(x.Value));
                },
                ValidateLifetime = true,
                RequireExpirationTime = true,
                ClockSkew = TimeSpan.FromHours(13)
            };

            JwtSecurityTokenHandler jsth = new JwtSecurityTokenHandler();
            SecurityToken validatedToken;
            ClaimsPrincipal cp = jsth.ValidateToken(idToken, tvp, out validatedToken);

            return cp;
        }
    }
}

Обратите внимание, что для его использования вам нужно добавить ссылку на пакет NuGet System.Net.Http.Formatting.Extension. Без этого компилятор не распознает метод ReadAsAsync<>.

Ответ 7

Было бы лучше использовать стандартные и известные библиотеки вместо написания кода с нуля.

  1. JWT для кодирования и декодирования токенов JWT
  2. Bouncy Castle поддерживает шифрование и дешифрование, особенно RS256 получить его здесь

Используя эти библиотеки, вы можете сгенерировать токен JWT и подписать его, используя RS256, как показано ниже.

    public string GenerateJWTToken(string rsaPrivateKey)
    {
        var rsaParams = GetRsaParameters(rsaPrivateKey);
        var encoder = GetRS256JWTEncoder(rsaParams);

        // create the payload according to the Google doc
        var payload = new Dictionary<string, object>
        {
            { "iss", ""},
            { "sub", "" },
            // and other key-values according to the doc
        };

        // add headers. 'alg' and 'typ' key-values are added automatically.
        var header = new Dictionary<string, object>
        {
            { "kid", "{your_private_key_id}" },
        };

        var token = encoder.Encode(header,payload, new byte[0]);

        return token;
    }

    private static IJwtEncoder GetRS256JWTEncoder(RSAParameters rsaParams)
    {
        var csp = new RSACryptoServiceProvider();
        csp.ImportParameters(rsaParams);

        var algorithm = new RS256Algorithm(csp, csp);
        var serializer = new JsonNetSerializer();
        var urlEncoder = new JwtBase64UrlEncoder();
        var encoder = new JwtEncoder(algorithm, serializer, urlEncoder);

        return encoder;
    }

    private static RSAParameters GetRsaParameters(string rsaPrivateKey)
    {
        var byteArray = Encoding.ASCII.GetBytes(rsaPrivateKey);
        using (var ms = new MemoryStream(byteArray))
        {
            using (var sr = new StreamReader(ms))
            {
                // use Bouncy Castle to convert the private key to RSA parameters
                var pemReader = new PemReader(sr);
                var keyPair = pemReader.ReadObject() as AsymmetricCipherKeyPair;
                return DotNetUtilities.ToRSAParameters(keyPair.Private as RsaPrivateCrtKeyParameters);
            }
        }
    }

ps: закрытый ключ RSA должен иметь следующий формат:

-----BEGIN RSA PRIVATE KEY----- {значение в формате base64} -----END RSA PRIVATE KEY-----